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UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL, SISTEMAS Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

GRUPO N° 5 INTEGRANTES

CÓDIGO

E-MAIL

1 Guzmán Acuña Sharon Geraldine

131982B

[email protected]

2 Herrera Alejandría Yair Alberto

130444G

[email protected]

3 Sandoval Fenco Claudio 4 Sanchez Diaz James 5 Velasquez Agapito Jerson 6 Rodriguez Guzmán Kevin

FIRMA

130459D [email protected] INFORME PRELIMINAR SOBRE PILAR 135132C [email protected] DE PUENTE 121988H

[email protected]

140473J

[email protected]

CURSO: TECNOLOGIA DEL CONCRETO DOCENTE: Ing. Carlos Mondragón Castañeda

INTEGRANTES

pág. 1

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Contenido I.

INTRODUCCIÓN................................................................................................ 4

II.

OBJETIVOS....................................................................................................... 5

III.

ANTECEDENTES............................................................................................ 6

3.1.

UBICACIÓN DE LA OBRA............................................................................ 6

3.2.

UBICACIÓN DE LA CANTERA......................................................................6



AGREGADO FINO “CANTERA LA VICTORIA”:.......................................7



AGREGADO GRUESO “CANTERA TRES TOMAS”:................................7

IV.

INFORMACIÓN DISPONIBLE.........................................................................11

4.1.

PILARES................................................................................................... 11

4.1.1.

DESCRIPCIÓN GENERAL....................................................................11

4.1.2.

DISEÑO Y TIPOS DE PILARES.............................................................12

4.1.3. DESCRIPCION DEL PUENTE...............................................................15 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS:.................................................................21 4.1.4. DETERMINACIÓN DE TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL DE AGREGADO GRUESO......................................................................................................... 21 4.1.5.

PROCESO CONSTRUCTIVO................................................................22

4.1.6.

CONCRETO AUTOCOMPACTANTE.......................................................23

4.1.7.

ESPECIFICACIONES ADICIONALES.....................................................25

V. DESCRIPCIÓN DE LAS CONDICIONES DE USO Y MEDIO AMBIENTE DE LA ESTRUCTURA....................................................................................................... 25 5.1.

DESCRIPCIÓN MEDIOAMBIENTAL.............................................................25

5.1.1.

CLIMA................................................................................................ 25

5.1.2.

VIENTOS............................................................................................ 26

5.1.3.

HUMEDAD DEL AIRE...........................................................................26

5.1.4.

ANALISIS DE PELIGROS.....................................................................27

5.2.

CARACTERÍSTICAS DEL SUELO...............................................................28

5.3.

ATAQUES QUÍMICOS AL CONCRETO........................................................28

5.4.

ATAQUES QUÍMICOS AL ACERO................................................................29

A.

EROSIÓN.................................................................................................. 30

B.

ABRASIÓN:.................................................................................................. 30

C.

DEFORMACIONES:.................................................................................... 30

D.

ACABADOS:.............................................................................................. 30

E.

SISTEMA DE COLOCACIÓN:..........................................................................30 pág. 2

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5.5. VI.

ATAQUE BIOLÓGICO................................................................................. 30 ANÁLISIS DEL PROBLEMA...........................................................................31

6.1.

EL AMBIENTE........................................................................................... 31

6.2

EL CONCRETO.......................................................................................... 32

6.3

FACTORES QUE AFECTAN LA RESISTENCIA DEL CONCRETO...................33

6.4

TRABAJABILIDAD Y CONSISTENCIA.........................................................38

6.5

TRANSPORTE DEL CONCRETO.................................................................38

VII.

CONCLUSIONES.......................................................................................... 39

VIII.

PLAN DE ACTUACIÓN.................................................................................. 39

8.1.

DE LOS ENSAYOS:.................................................................................... 39

GRANULOMETRIA (ASTM C33).........................................................................39 CONTENIDO DE HUMEDAD FINO Y GRUESO (ASTM C 566 – 89)........................39 PESO UNITARIO DEL AGREGADO (NTP 400.017 – 1977).....................................40 PESO ESPECÍFICO.......................................................................................... 40 ABSORCIÓN.................................................................................................... 41 ABRASIÓN O DESGASTE DEL AGREGADO GRUESO (ASTM C – 535).................41 FINOS QUE PASA LA MALLA Nº 200 DEL AGREGADO FINO (NTP 400.018 – 1977) 41 RESISTENCIA DEL CONCRETO (f’c)..................................................................41 ENSAYO DE CONSISTENCIA............................................................................... 41 ENSAYO DEL ANILLO JAPONES...........................................................................42 OTROS ENSAYOS ESPECIALES:.........................................................................44 ENSAYO DE LA CAJA EN L.............................................................................. 44 ENSAYO DE EMBUDO EN V............................................................................. 45 ENSAYO DE LA CAJA EN U.............................................................................. 46 8.2.

IX.

I.

SELECCIÓN DE MATERIALES....................................................................47

8.2.1.

CEMENTO.......................................................................................... 47

8.2.2.

AGREGADOS..................................................................................... 49

8.2.3.

AGUA................................................................................................. 52

8.2.4.

ADITIVOS........................................................................................... 53

ANEXOS...................................................................................................... 55

INTRODUCCIÓN pág. 3

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El elemento estructural para el cual vamos a diseñar una mezcla de concreto autocompactante son los pilares de puente. En ese sentido, el presente informe proporciona los datos técnicos que debemos tener en cuenta para la realización de dicho diseño. La ubicación de la obra es la ciudad de Tumán, en el caserío de Vichayal ya que actualmente se necesita la construcción de puentes en la Región; con el objetivo de Elevar el nivel de calidad de vida de los habitantes de las zonas más deprimidas económicamente, además de mejorar el aspecto Ambiental. Asimismo, describiremos las canteras de donde son extraídos los agregados y calcularemos su tamaño máximo nominal el agregado grueso, también evaluaremos las condiciones de uso y medio ambiente de la estructura, para poder escoger los materiales e insumos apropiados. Por último, se agradece sinceramente las sugerencias y recomendaciones del Ingeniero Carlos Mondragón en la realización de este informe.

Los integrantes.

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II.

OBJETIVOS  Proporcionar los datos básicos para el diseño de mezcla de concreto autocompactante para el pilar de puente.  Determinar el tamaño máximo nominal del agregado grueso para nuestro

   

elemento estructural en estudio; teniendo en cuenta sus dimensiones. Describir las condiciones de uso y medio ambiente de la estructura. Determinar el tipo de cemento más apropiado para nuestro diseño de mezcla. Definir el esfuerzo máximo de compresión en el concreto para pilar de puente. Describir las propiedades de los agregados, cemento y demás materiales; así como agentes externos que intervendrán en el proceso constructivo de las

graderías de estadio  Determinar el aditivo a emplear para obtener un concreto autocompactante.

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III.

ANTECEDENTES

III.1.

UBICACIÓN DE LA OBRA El proyecto se ubicará en la ciudad de Tumán: DEPARTAMENTO

:

LAMBAYEQUE

PROVINCIA

:

CHICLAYO

DISTRITO

:

TUMAN

Gráfico 01: Ubicación del Distrito de Tumán III.2.

UBICACIÓN DE LA CANTERA

Para realizar el proyecto debemos tener en cuenta la ubicación de la obra y su cercanía con respecto a las canteras existentes en la zona. Las canteras que hemos considerado para extraer los agregados para nuestro diseño de mezcla son: • Agregado Fino: Material extraído de la cantera de “La Victoria”. • Agregado Grueso: Extraído de la cantera de “Tres Tomas”.

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AGREGADO FINO “CANTERA LA VICTORIA”: Descripción General El producto que se obtiene de esta cantera es arena gruesa y arena fina y las rocas en grava de1, ¾, ½, ¼ de pulgada así como piedras cascote o guijarro. Estas piedras cascote se usan como base en la construcción de carreteras, ubicándose a un metro de profundidad para mejorar la capacidad portante del suelo. Es una de las canteras más importantes en la región de Lambayeque ya que de ella se extrae materiales de los cuales se han extraído sin tratamiento alguno.



AGREGADO GRUESO “CANTERA TRES TOMAS”: DESCRIPCIÓN DE LA CANTERA Una de las canteras más importantes que posee Lambayeque (ubicación: cauce del río loco de Ferreñafe) en lo que se refiere a materiales de áridos y agregados para la construcción. El río loco de Ferreñafe. Como todo río trae en su seno: agua a gran velocidad, generalmente cuando llueve, bloques de roca de unos 70 a 80 cm de diámetro, cantos rodados de 20 cm de diámetro, chungos o roca clasto, material de ¾ a 1 pulgada de diámetro, es decir grava. Entre la maquinaria que remueve y lleva los materiales se encuentra: tractores de oruga, cargadores frontales cuya labor más específica es sacar el material de la cantera al pie de árboles que se encuentran en las canteras, cuyo material almacenado es un fondo de río, llamado material aluvial-fluvial traído por el río loco de Ferreñafe. Este material aluvial-fluvial se acumula en grandes cantidades, de tal manera que lo transporta y lo tamiza en un elemento llamado ¨tamiz de piso. El material que logra es un hormigón, que se utiliza para la fabricación de un concreto pobre. Este concreto pobre puede oscilar entre 100 a 140 kg/cm2 y es utilizado para hacer solados, debido a que posee en su estructura áridos y agregados como: grava, gravilla, arena y en algunos casos arcilla. Generalmente en hormigones colocado en rumas y, también sirve de base para la construcción de carreteras. Este material permite trabajar una compactación del 100%, debido a que posee grava, gravilla, arena fina y gruesa y, aproximadamente un 6% de arcilla. La gente separa el material por tamizado arena fina y gruesa, también grava y gravilla de media pulgada a tres cuartos de pulgada, todo ello para la construcción.

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El elemento que más produce esta cantera es la llamada ¨piedra cascote¨, que proviene del proceso de tamizado y es llevada, por medio de volquetes, a las distintas chancadoras de Lambayeque (Se resalta la chancadora de piedra del ingeniero Granda, que es un ex alumno de la UNPRG e ingeniero civil, y cuya localización de la chancadora está entre Ferreñafe y Picsi. Esta chancadora produce entre 300 a 400 m 3 de piedra de media pulgada tres cuartos de pulgada).

VISTA SATELITAL CANTERA 3 TOMAS

VISTA DE LA CANTERA TRES TOMAS.

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CARGADOR FRONTAL UTILIZADO PARA LA MOVILIZACIÓN DE LOS AGREGADOS

Chancadora de piedra en la cantera 3 tomas. ROCAS ENCONTRADAS  ADAMELITA La adamelita es una roca ígnea plutónica, ácida, que tiene más del 65% total de sílice y más del 20% de cuarzo. Contiene una gran cantidad de feldespatos, equitativamente divididos entre las ortoclasas (feldespatos potásicos) y plagioclasas (feldespatos de calcio o sodio). La biotita proporciona a la adamelita su aspecto moteado. Se encuentran granos grises de cuarzo en la matriz. Cristaliza en magmas asociados con plutones grandes.

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Roca Adamelita  CUARCITA La cuarcita o metacuarcita es una roca metamórfica dura con alto contenido de cuarzo. En composición la mayoría de las cuarcitas llegan a ser más de 90% de cuarzo y algunas incluso 99%. La cuarcita se forma por recristalización a altas temperaturas y presión. Tiene una meteorización lenta y produce suelos inusualmente delgados y magros. Tiene alta resistencia a la erosión. Usos: La cuarcita pura es empleada como una fuente natural de cuarzo para procesos metalúrgicos y para fabricar ladrillos de sílice. Se ocupa como balasto en caminos y ferrovías.

Rocas Cuarcitas

IV.

INFORMACIÓN DISPONIBLE pág. 10

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IV.1.

PILARES IV.1.1. DESCRIPCIÓN GENERAL

En ingeniería y arquitectura un pilar es un elemento vertical (o ligeramente inclinado) sustentante exento de una estructura, destinado a recibir cargas verticales para transmitirlas a la cimentación y que, a diferencia de la columna, tiene sección poligonal. Lo más frecuente es que sea cuadrado o rectangular, pero puede ser también octogonal, aunque por priorizar su capacidad portante, se proyecta con libertad de formas. Para el adecuado diseño de un pilar de un puente, debemos analizar todos los aspectos relacionados a la zona del proyecto en estudio, en donde los estudios básicos determinarán los parámetros exactos de diseño y por tanto las características definitivas del mismo. Son de carácter forzoso y necesario los siguientes estudios:  Topografía de la zona del proyecto, del cual obtendremos el perfil topográfico del eje del camino incluyendo las cotas de rasante y las cotas del terreno.  Estudios Topográficos  Estudios Geológicos y Geotécnicos  Estudios de Suelos y/o Geotécnico, del cual obtendremos la profundidad de cimentación y su correspondiente valor de la capacidad portante del terreno.  Estudios Hidrológicos e Hidráulicos, con los que se obtendrán los niveles de agua mínimos, máximos y extraordinarios, además del ancho de curso de agua y la velocidad del flujo, así como también su capacidad o no de arrastre (caudal sólido),además de la profundidad de socavación. La altura del pilar y tipo de cimentación se determinan con los datos anteriores.  Otros Estudios Complementarios, esto para llevar de la mano la información completa de las condiciones que va a tener el Proyecto de un Puente o Estudios de Riesgo Sísmico. o Estudios de Impacto Ambiental

IV.1.2. DISEÑO Y TIPOS DE PILARES Las subestructuras están conformadas por los estribos y los pilares quienes tienen la función de soportar a la superestructura (vigas y losa). A su vez, los estribos y pilares transmiten sus cargas a la cimentación y ésta las transmite al terreno.  Diseño de pilares Los pilares son los apoyos intermedios de la superestructura del puente. Además, tal como los estribos, estas estructuras deben ser capaces de soportar el empuje de los rellenos, la presión del agua, fuerzas de sismo y las fuerzas de viento. Estas cargas actúan tanto en el sentido longitudinal como en el transversal

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Tipos de fuerzas sobre pilares. Las abreviaturas son las usadas por AASHTO Existen muchos tipos de pilares como se puede observar en la fig. Incluso, estos pilares pueden ser de forma hueca para aumentar la rigidez del elemento.

Tipos de pilares. a) Pilares de pórtico abierto con viga cabezal, b) Pilares con diafragma, c) Pilares de pórtico cerrado con viga cabezal, d) Pilares con viga en voladizo, e) Pilares sólidos. Desde el punto de vista del material, los pilares pueden ser de mampostería, concreto ciclópeo, concreto reforzado o concreto pre-esforzado.

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Las pilares de mampostería y concreto ciclópeo se usan para estructuras de poca altura en terrenos resistentes. Mientras que los pilares de concreto armado y pre-esforzado son comunes para alturas mayores. Se puede decir que los pilares están compuestos por:   

Base. Cuerpo o fuste. Corona o remate.

Los pilares deben tener formas aerodinámicas en caso de encontrase sumergidos. En la fig. Se muestran algunas formas de pilares sumergidos. De esta manera se evita la socavación y la formación de vórtices. En caso de que la dirección del flujo sea incierta o pueda variar se recomienda usar pilares circulares.

OTRAS CLASIFICACIONES DE PILARES:

“PILAR TIPO MURO”

“PILAR COLUMNA”

“PILAR TIPO PORTICO”

PILAR TIPO T pág. 13

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PILAR CELOSIA

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IV.1.3. DESCRIPCION DEL PUENTE

|

ELEVACIÓN DEL PUENTE El pilar en estudio presenta las siguientes características:  Se ha utilizado en la construcción de un puente de 152 m de luz, el cual posee 2 estribos de apoyo en los extremos y 3 pilares centrales.  Con respecto a los estribos:

 El

ancho

de

EJE DE ESTRIBO

COTA

IZQUIERDO DERECHO

6.72 m 6.72 m

calzada del puente es de 10 m

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El pilar seleccionado para el diseño del puente es del tipo Pórtico cerrado con viga cabezal, tal como se muestra en las siguientes imágenes:

ELEVACIÓN FRONTAL

ELEVACIÓN LATERAL

PILARES DEL PUENTE Existirán un total de 3 pilares a lo largo del puente, los cuales tendrán alturas de 8.47, 8.62 y 8.47 m respectivamente. Todos los pilares poseerán un ancho 8.50 m. pág. 16

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 La

 La

Planta de cimentación del pilar consta de una zapata rectangular, la cual está anclado al terreno mediante 12 pilotes. zapata posee una armadura, la cual está formada por un sistema de mallas de varillas de acero de

∅=1

(P1, P2, P3 y

P4) tanto a lo largo como a lo ancho de su estructura. Además como acero de amarre se

utiliza acero de

∅=5 /8

(P5). De

acuerdo a las especificaciones técnicas la planta de cimentación del pilar, deberá tener un recubrimiento de 75 mm.

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 El pilote de cimentación posee: -

∅=3 / 4 ” (P01 y P02) El acero del estribaje, de diámetro ∅=1/2 (P03) El acero principal, de diámetro

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 La armadura muestra a continuación en las elevaciones y cortes respectivos:

del pilar presenta la siguiente distribución de aceros, como se

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 En la viga cabezal:

∅=3 /4 ” (P8) El acero del estribaje es de diámetro ∅=1/2 (P9) y ∅=5 /8 El acero principal longitudinal es de diámetro

(P10, P11)

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 En la columna del pilar: -

∅=3 /4 ” (P6) El acero del estribaje es de diámetro ∅=1/2 (P7) El acero principal es de diámetro

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS: pág. 21

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-

La composición de la mezcla de concreto será tal que demuestre buena consistencia fluida de acuerdo a las normas ASTM y el Comité ACI para las condiciones determinadas en cada caso del vaciado y que garantice, después del fraguado las exigencias de resistencia, durabilidad

-

e impermeabilidad a las construcciones de concreto. El f´c que se usará será de una alta resistencia debido a las condiciones a las que los pilares se encuentran expuestos, siendo ésta de 210

-

kg/cm2. Para el vaciado del concreto se debe tener un severo control y debe evitarse las cangrejeras quedando rellenos todos los ángulos y esquinas

-

del encofrado, también los refuerzos metálicos y piezas empotradas evitando segregación del concreto. Se usara un acero estructural con un f’y = 3500 kg/cm2 grado 50. Se usara un acero de refuerzo con un f’y = 4200 kg/cm2 grado 60. No se empalmara más del 50% de la armadura de refuerzo en una misma sección. Los pilares deberán tener un recubrimiento mínimo de 50 mm.

IV.1.4. DETERMINACIÓN DE TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL DE AGREGADO GRUESO La norma E.060 CONCRETO ARMADO del RNE establece: (a) 1/5 de la menor separación entre los lados del encofrado. (b) 1/3 de la altura de la losa, de ser el caso. (c) 3/4 del espaciamiento mínimo libre entre las barras o alambres

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De acuerdo a lo mencionado anteriormente haremos el siguiente análisis: (b) Espaciamiento mínimo libre entre las barras o alambres:

e = 10 TMN = (3/4)(10 cm) = 7.5

Para evitar problemas de trabajabilidad, segregación y teniendo en cuenta que el concreto será autocompactante estableceremos para el agregado grueso:

TMN = IV.1.5. PROCESO CONSTRUCTIVO

 ENCOFRADO Se armará un encofrado metálico. Los encofrados deberán permitir que el montaje y desencofrado se realicen fácil y gradualmente; sin golpes, vibraciones ni sacudidas; y sin recurrir a herramientas o elementos que pudieran perjudicar la superficie de la estructura; deberá poderse efectuar desencofrados parciales.

 DOBLADO Y MONTAJE DE ARMADURAS El doblado y cortado de las armaduras será realizado de acuerdo a las medidas de los planos estructurales. Todas las intersecciones de las armaduras deben ser amarradas con alambre.

 COLOCADO DEL CONCRETO El concreto deberá ser colocado tan cerca de su ubicación final como sea posible, a fin de evitar segregación debida a remanipuleo o flujo. El concreto no deberá ser sometido a ningún procedimiento que pueda originar segregación. Antes de iniciar el vaciado, se deberá humedecer con agua el encofrado, esto evitará que la madera seca absorba el agua del concreto. El vaciado debe hacerse de manera continua hasta terminar todo el pilar. pág. 23

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 DESENCOFRADO El desencofrado se realizará en forma progresiva, debiéndose verificar antes de aflojar los encofrados si el concreto ha endurecido lo necesario. La remoción de los encofrados se efectuará procurando no dañar el concreto; se evitarán los golpes, sacudidas o vibraciones, igualmente se evitará la rotura de aristas, vértices, salientes y la formación de grietas.

 CURADO El curado de los pilares será realizado durante los primeros 7 días después del vaciado mediante un regado constante con agua. El concreto recién colocado deberá ser protegido de un secado prematuro y de temperaturas excesivamente calientes o frías. El concreto deberá ser mantenido a una temperatura no menor que 13ºC por lo menos durante 3 días después de su colocación.

 OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO Al diseñar un puente es importante asegurarse de que el mantenimiento, la limpieza, las operaciones y la administración futuras puedan realizarse en forma efectiva y de la manera más simple, directa y rentable posible. IV.1.6. CONCRETO AUTOCOMPACTANTE El concreto autocompactante (CAC), conocido también como concreto autoconsolidante, es un concreto altamente fluido sin segregación, que puede ser extendido en el sitio, llenando la formaleta y encapsulando el refuerzo, sin ningún tipo de consolidación mecánica. La fluidez del CAC es medida en términos de colocación cuando se utiliza la versión modificada del ensayo de asentamiento (ASTM C143). La extensión (flujo de asentamiento) del CAC varia en un rango típico de 18 a 32 pulgadas (455 a 810 mm) dependiendo de los requerimientos del proyecto. La viscosidad, como se observa visualmente por el rango que se extiende el concreto, es una de las características mas importantes del CAC en estado plástico y puede ser controlada cuando se diseña una mezcla que satisfaga el tipo de aplicación que se va a construir.

¿Por qué usar el CAC? Algunas de las ventajas del uso del CAC son: pág. 24

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     

Puede colocarse rápidamente sin vibración mecánica y con menos allanado, resultando en ahorros de costos de colocación. Mejora la uniformidad en acabados de superficies arquitectónicas, reduciendo los trabajos de reparación superficial. Fácil llenado de secciones restringidas y áreas de difícil acceso. Mejora la consolidación alrededor del refuerzo y adherencia con el refuerzo. Mejora la bombeabilidad. Mejora la uniformidad del concreto colocado en sitio, eliminando la variable del esfuerzo del operario en la consolidacion.

¿Cómo se logra el concreto autocompactante? Dos importantes propiedades especificadas del CAC en estado platico son la fluidez y la estabilidad. La alta fluidez del CAC se logra con el uso de aditivos reductores de agua de alto rango (HRWR por sus siglas en ingles) y no con la adición de agua extra de mezclado. La estabilidad o resistencia a la segregación de la mezcla de concreto en estado platico se obtiene mediante el incremento de la cantidad toral de finos en el concreto y/o mediante la utilización de aditivos que modifican la viscosidad de la mezcla. Se puede lograr un incremento en el contenido de finos, incrementando el contenido de materiales cementicios o por la incorporación de finos minerales. Los aditivos que afectan la viscosidad del concreto son especialmente útiles cuando la gradación de las fuentes de agregados disponibles no se puede optimizar para mezclas cohesivas o con grandes variaciones de la fuente. Una buena gradación de agregados ayuda al CAC a reducir el contenido de materiales cementicios y/o la reducción de dosificación de aditivos. Mientras que mezclas del CAC han sido producida satisfactoriamente con agregados de 1 ½ pulgadas (38mm), es fácil diseñar y controlar con agregados de tamaños menores. También es crítico controlar el contenido de humedad de los agregados para producir una buena mezcla. Las mezclas del CAC típicamente tienen un alto volumen te pasta, menos agregado grueso y una alta relación arena-agregado grueso, comparada con una típica mezcla de concreto. La retención de fluidez del CAC en el sitio de descarga de la obra es un aspecto muy importante. Altas temperaturas, largas distancias de acarreo y demoras en el sitio de la obra puede resultar en la reducción de la fluidez, reduciendo así los beneficios en el uso del CAC. La adición de agua al CAC en el sitio de trabajo no siempre puede cumplir las expectativas de incrementar la fluidez y podría causar problemas de estabilidad. El CAC debe poder colocarse en elementos altos y esbeltos. Una vez que el concreto es colocado, no debe presentar segregación, exudación o asentamiento.

Ventajas y beneficios de los concretos autocompactantes: Producto controlado desde la mateira prima hasta la entrega del producto lo que permite ofrecer:  Calidad certificada. pág. 25

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     

Control de desperdicios. Mezcla homogénea y manejable. Mínima segregación. Elevada fluidez, fácil vaciado. Facilita el llenado y nivelación. Excelentes acabados. No requiere vibración.

Usos Principales.       

Revestimiento de columnas. Columnas. Sistemas industrializados de construcción. Placas macizas y aligeradas. Reparaciones estructurales. Elementos esbeltos Y/o sitios de difícil acceso. Concretos arquitectónicos

¿Con qué aditivos se obtienen los concretos autocompactante? Como se ha descrito anteriormente los aditivos que ayudan a obtener el CAC son aditivos reductores de agua de alto rango y aditivos que modifican la viscosidad. 1. Superplastificantes (Aditivo reductor de agua de alta actividad): Aditivo que, sin modificar la consistencia del hormigón, o que sin modificar el contenido de agua, aumenta considerablemente el asiento (cono de abrams)/ escurrimiento, o que produce ambos efectos a la vez.

2. Modificadores de viscosidad Aditivo que añadido al concreto o mortero incrementa la estabilidad y la cohesión de las mezclas. IV.1.7. ESPECIFICACIONES ADICIONALES pág. 26

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 ACERO El acero para armaduras será corrugado y cumplirá con la Especificación para barras de refuerzo de acero, al carbono con resaltes ITINTEC 3.41.031 o barras de acero corrugado roladas en caliente de alta resistencia de acuerdo a la Norma ASTM A 615M. o o

Se usara un acero estructural con un f’y = 3500 kg/cm2 grado 50. Se usara un acero de refuerzo con un f’y = 4200 kg/cm2 grado 60.

 CONCRETO El concreto será hecho con mortero autocompactante y deberá alcanzar las siguientes características:  

V. V.1.

F ’ c =210 kg/c m

2

Recubrimientos=0.05 m.

DESCRIPCIÓN DE LAS CONDICIONES DE USO Y MEDIO AMBIENTE DE LA ESTRUCTURA DESCRIPCIÓN MEDIOAMBIENTAL V.1.1. CLIMA

La Cuidad de Tumán se localiza en la provincia fisiográfica de la costa en un territorio caracterizado por una planicie, con un clima del tipo tropical con temperaturas que fluctúan entre los 14° - 34°C. La evaporación potencial (evapotranspiración), así como las horas sol, llegan a su máximo en la estación de verano con valores de 6.6 mm/día y 7.7 horas de sol, respectivamente. En términos generales el factor clima de zona es el año 1997 año en que el Fenómeno del Niño se tradujo en intensas lluvias las cuales fueron anormales. El clima en la ciudad de Tumán y sus alrededores es un recurso natural de la zona que beneficia al cultivo de la caña producto principal base de la economía de la población de la ciudad de Tumán a través de las actividades de la producción de la caña de azúcar, transformación y comercialización y otros derivados. pág. 27

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En general, el Distrito de Tumán se encuentra ubicado en el Valle de Chancay, con un sistema riesgo regulado ofrecido por el reservorio Tinajones. El distrito de Tumán está atravesado por el Río Lambayeque y Río Reque.

Mapa climático del Perú

pág. 28

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V.1.2. VIENTOS Según los datos de las estaciones meteorológicas de la Vertiente del Pacífico, los vientos que predominan son los que soplan del Oeste y Sur - Oeste con velocidades medias anuales, de 2.1 a 2.2 m/s. V.1.3. HUMEDAD DEL AIRE La ciudad de Tumán posee una humedad relativa que varía entre los 60 y 82% según la estación del año, siendo los niveles más altos en la época de invierno con 81%, con una temperatura mínima promedio de 18°C. y máxima promedio de 33°C. V.1.4. ANALISIS DE PELIGROS Los peligros se pueden clasificar como: a. Naturales: son peligros asociados a fenómenos meteorológicos, oceanográficos, geotectónicos, biológicos, de carácter extremo o fuera de lo normal. b. Socios naturales: son peligros que se generan por una inadecuada relación hombre-naturaleza, debido a procesos de degradación ambiental o por la intervención humana sobre los ecosistemas. Las actividades humanas, dentro de las cuales se encuentran los proyectos, pueden ocasionar un aumento en la frecuencia y/o severidad de algunos peligros que originalmente se consideran como peligros naturales; dar origen a peligros donde no existían antes, o reducir los efectos mitigantes de los ecosistemas naturales, todo lo cual incrementa las condiciones de riesgo. Los peligros más frecuentes en esta categoría son los huaycos, inundaciones, deslizamientos, entre otros. c. Antrópicos: son peligros generados por los procesos de modernización, industrialización, desindustrialización, desregulación industrial o importación de desechos tóxicos. La introducción de tecnología nueva o temporal puede tener un papel en el aumento o la disminución de la vulnerabilidad de algún grupo social frente a la ocurrencia de un peligro natural. El proceso de deterioro, es debido a dos factores o causas: naturales y artificiales, que a continuación se describen: a. Naturales: Las características del sistema constructivo no compacto, tecnología y materiales defectuosos y las agresivas condiciones meteorológicas, han definido un cuadro de deterioro que se expresa en la erosión generalizada y la progresiva pérdida de la infraestructura del bien, la fragilidad del material es notoria ante los agentes meteorológicos de la zona y en especial ante las lluvias del verano, más aún durante las torrenciales precipitaciones generadas por los eventos de El Fenómeno del Niño. Las inundaciones son causadas por las precipitaciones pluviales y como también por desbordes de ríos, canal de regadíos y drenes que cuenta el Distrito. En el pág. 29

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área de influencia cuenta con áreas de topografía baja (hondonadas) que originan que las aguas discurran hacia ellas, provocando anegamientos que tan solo pueden ser deprimidos por medio artificial (motobombas) ante la ausencia de drenajes pluviales en la zona. Así mismo existentes áreas directamente amenazas por desbordes de las canales de regadíos y drenes. El sismo como peligro tiene una influencia en todo el distrito, al pertenecer dentro de una zona de sismicidad Intermedia a Alta (Mapa de Zonificación Sísmica del Perú – Reglamento Nacional de Edificación – Norma Técnica E – 030, Norma Peruana de Estructuras, ubicada en la zona III), cuyas características son: Sismos de Magnitud 7 (escala de Ritcher) Hipocentros de profundidad intermedia y de intensidad entre VIII y IX. Por otro lado de acuerdo a los estudios realizados de mecánica de suelos en algunas zonas, nivel freático e inspecciones visuales a infraestructuras no se han detectado fenómenos de Geodinámica Interna (licuación de arenas, suelos expansivos, intensidades sísmicas). La probabilidad de las intensidades sísmicas en todo el distrito, de acuerdo a la evaluación realizada teniendo a la mano los estudios De suelos de algunas zonas, nivel freático y registro de sismos anteriores, podemos predecir que el distrito se estaría afectado con sismos de Intensidades de VII+ Mercalli Modificada. Las intensidades mayores a VII, se alcanzan en depósitos de suelos superficiales de consistencia Blanda a Media, con niveles freáticos debajo de 1.80 m. de profundidad y capacidades portantes menores a 1.00 kg/cm².

b. Antrópicos: Son ocasionadas principalmente por el hombre que en el caso de la zona del proyecto, La contaminación del aire en el área de influencia es preocupante, cuya responsabilidad está directamente relacionada a la Empresa Agroindustrial Tumán, debido a la quema de cultivos de caña de azúcar al aire libre y la quema de combustibles fósiles y desechos orgánicos como el bagazo, producto de la caña de azúcar en los calderos que cuenta el ingenio. La mala ubicación del ingenio azucarero y los diferentes de cambios de dirección y velocidad del viento permite que los sectores de Barrio Antiguo, Los Pinos, Casuarinas I, II, Micaela, Block 1, Block 2, Block 3, Block 18, se vean afectados directamente. Desde el punto de vista de intensidades de contaminación podríamos mencionar que el sector Barrio Antiguo, cuyas viviendas datan de más 100 años, están expuestas a los mayores niveles de contaminación por encima de lo permitido según los estándares de calidad de aire.

V.2.

CARACTERÍSTICAS DEL SUELO Los suelos de la ciudad de Tumán están constituidos principalmente por sedimentos de textura media. Un alto porcentaje del subsuelo posee textura fina. El PH tiene valores entre 7.5 y 8.4 existe un alto contenido de Carbonos Alcalinos térreos. Siendo las características del suelo los siguientes:  Suelos francos de textura media y textura fina.  PH ligeramente alcalino, variando en los primeros 30 cm.  Los contenidos del fósforo y potasio, varían de regular a muy alto o de grado de regular a muy bueno. 

Son pobres en Nitrógeno y Materia Orgánica. pág. 30

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  

Capacidad de intercambio Cateónico alto. Capacidad de Saturación es media. Valores giroscopio pueden considerarse como normales.

El Distrito tiene suelos con problemas de drenaje por lo que se ha instalado drenes cerámicos en aproximadamente 1.500 has. También existe 90 Km. de drenes abiertos.

V.3.

ATAQUES QUÍMICOS AL CONCRETO

La formación de sulfatos en el concreto es la forma más común de ataque químico. La alteración química del concreto puede ser de carácter intrínseco o extrínseco, según se deba a la reacción de sus componentes o se origine por agentes externos. La descomposición del concreto puede presentarse por:  Acción del suelo y del agua: de la napa freática, de ríos y del mar que toman contacto con las estructuras.  Otro tipo de ataque químico que se llega a presentar es cuando existen sales de amonio en el ambiente, a menudo usadas como fertilizantes, las cuales son muy agresivas para el concreto, incluso en bajas concentraciones. El ataque químico se puede presentar:  En profundidad.- a través de los canalículos del concreto poco compacto, por las micro fisuras de contracción o los vacíos que se encuentran en concretos mal dosificados. Este tipo de ataque es el más peligroso en cuanto altera la estructura misma del concreto, es de difícil control y muchas veces imposible de corregir cuando es detectado.  En la superficie.- que actúa como una forma de erosión en los concretos bien compactados. Su acción destructiva es menor y es posible tomar medidas que detengan la degradación del material. El ataque del sulfato se manifiesta con una exudación de apariencia blanquecina y agrietamiento progresivo que reduce al concreto a un estado quebradizo y hasta suave. Es recomendable hacer un análisis de porcentaje de sale totales de la zona, teniendo en cuenta la tabla de la NORMA PERUANA E-60. Este ensayo relaciona el peso de la sal, respecto al agua expresada en porcentaje y permite determinar la cantidad de sales solubles que se encuentran en el suelo de nuestra zona.

Cuadro.- Concreto expuesto a condiciones de sulfato pág. 31

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EXPOSICIÓN A SULFATOS

Despreciable Moderada Severa Muy Severa

SULFATO SOLUBLE EN AGUA, PRESENTE EN EL SUELO COMO SO4% EN SECO 0.00-0.10 0.10-0.20 0.20-2 Sobre 2

SULFATOS EN AGUA COMO SO4 p.p.m 0-150 150-1500 1500-10000 Sobre 10000

CEMENTO TIPO

I II V V+ PUZOLANA

Para nuestro caso, por la zona donde se encuentra nuestra construcción cuyo contenido de sulfatos del suelo es moderada se ha previsto usar cemento TIPO II, además para impedir la acción destructiva de los sulfatos, es indispensable la buena compacidad del concreto.

V.4.

ATAQUES QUÍMICOS AL ACERO

El proceso de corrosión, que afecta directamente al concreto, también afectará al acero, por ende el acero debe cumplir con las especificaciones técnicas establecidas en la normatividad peruana, la cual se indica a continuación: PARA EL DISEÑO DE ELEMENTOS A COMPRESIÓN COMO ESTRIBOS: En ningún caso podrán utilizarse barras menores de 12 milímetros de diámetro. A. EROSIÓN Este proceso es muy común ya que afecta a todas las estructuras a través del tiempo debido a que estas se encuentran expuestos a muchos factores como: sol, vientos, sulfatos, temperaturas, etc.

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B. ABRASIÓN: El agua que transporta el rio proviene de la precipitación que ocurre en la cuenca transportando los sólidos, también llamados sedimentos, provenientes de la erosión de la cuenca, y además cuerpos extraños como árboles, plantas, basura y desperdicios los cuales van a producir un desgaste en la estructura, en este punto debe de haber mucho énfasis C. DEFORMACIONES: Las posibles deformaciones que se pueden dar en el estribo son generalmente ocasionadas por los siguientes fenómenos:  Socavación.  Asentamiento. D. ACABADOS:

Se realizara un buen acabado a fin de lograr una buena textura superficial se deberá tener en cuenta para esto la cantidad de agregado fino que va a entrar en la mezcla de concreto.

E. SISTEMA DE COLOCACIÓN: El sistema de colocación del concreto depende mucho de las características del concreto pues lo deseable es que al hacer el vaciado éste proceso se realice sin alterar significativamente sus propiedades como la relación agua/cemento, revenimiento, contenido de aire y homogeneidad.

V.5.

ATAQUE BIOLÓGICO Son ataques biológicos al concreto en medios donde existe oxígeno y donde no existe. Es decir AEROBICOS Y ANAEROBICOS. Los ataques AEROBICOS lo realizan seres vivos como microorganismos, líquenes, musgos, raíces de plantas, etc. pág. 33

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Los principales daños biológicos aerobios sobre el concreto son:  Organismos que penetran a través de las fisuras y puntos débiles, provocando la disgregación del concreto y facilitando la penetración de otros agentes agresivo, como el agua que penetra a través de las zonas disgregadas saturando los poros existentes en la masa de concreto y creando daños en los ciclos hielo-deshielo.  En la zona aerobia de las canalizaciones se ha detectado la formación de H2SO4, siendo las principales bacterias implicadas los Thiobacillusthiooxydans, que de una forma general, provocarían la reacción 2S + 3O2 + 2 H2O → 2H2SO4 Los ataques ANAEROBICOS, se trata de ataques al concreto como consecuencia de procesos biológicos de degradación anaerobia de materia orgánica.  Como consecuencia de los procesos anaerobios se generan sustancias agresivas, como el ácido sulfhídrico y el amoniaco.  Es importante proteger al concreto de los ataques mencionados ya que cualquier problema es aprovechado por el agua, afectando su estructura.

VI.

ANÁLISIS DEL PROBLEMA

Para este caso, vamos a analizar dos puntos que consideramos importantes; con el fin de obtener resultados óptimos en la construcción del proyecto, las cuales son:  

EL AMBIENTE: Los factores propios del ambiente donde se construirá la estructura, que pueden afectar al concreto CONCRETO: Los factores que intervienen en la determinación de las propiedades del concreto autocompactante.

VI.1. EL AMBIENTE Debemos tener en cuenta que las características presentes en el medio ambiente, en este caso nuestro proyecto está ubicado en la ciudad de Tumán, ya que esto influirá en el concreto tanto en el periodo de inversión, como en el periodo post- inversión; para lo cual analizaremos la geodinámica del medio ambiente: LA GEODINÁMICA EXTERNA pág. 34

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Presencia del Fenómeno del Niño: Desborde e inundación. La presencia del” fenómeno de El Niño” afecta de manera periódica el norte del Perú, el cual se manifiesta en grandes avenidas que tienden a inundar la unidad de terrazas y sobre todo en las áreas de taludes bajos. Debido al aumento del caudal provocado por las lluvias intensas; teniendo consecuencias como erosión, contacto del concreto con el agua, presencia de sulfatos y sales. Erosión y socavación Este proceso se desarrolla, también con la ocurrencia de grandes avenidas el cual es incrementado por la naturaleza deleznable de los materiales que conforman los taludes márgenes y lechos del cauce que incrementan el poder erosivo del flujo de aguas y que se ha visto acentuado por la existencia de obstáculos en el cauce (pilar central). Otro de los problemas serios que se presenta frecuentemente en el diseño de un pilar en un puente se origina en la presencia de eventos hidrológicos extremos: a veces grandes avenidas y otras veces gran escasez de agua. Las grandes avenidas crean una serie de problemas hidráulicos y estructurales que deben ser debidamente evaluados para así poder diseñar una estructura de mayor resistencia utilizando un tipo de concreto. Con una resistencia especificada (para nuestra estructura de pilar de un puente necesitamos un F’C: 210 kg/cm2.). Por lo general los ríos transportan grandes cantidades de sólidos (materiales como agregado fino, grueso) y estos en conjunto con el flujo de agua se comporta como un solo cuerpo con gruñas que producen una fuerte abrasión en la estructura de concreto por lo que se debe realizar el ensayo de los Ángeles para verificar la resistencia a la abrasión de nuestro agregado o de suspensión. Hay también muchos proyectos en los que la presencia de cuerpos extraños, como basura y desperdicios, causan un daño grande en las estructuras. CORROSIÓN DEL ACERO REFORZADO Los ambientes agresivos, una alta porosidad, alta capilaridad, deficiencia en el grosor de la cubierta, materiales de construcción defectuosos y grietas severas son factores predominantes de corrosión en el acero reforzado. Puesto que el concreto presenta una alta concentración de hidróxido de calcio, se produce considerable alcalinidad, con un pH ≥12.5. El dióxido de carbono, responsable de la reacción de carbonatación, reduce el pH del concreto, depasivando el acero y facilitando el ataque de sustancias nocivas.

6.2 EL CONCRETO

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CONCRETO PRE-MEZCLADO Todo concreto ya sea preparado bajo el directo control del Contratista o no, con equipo ubicado fuera del sitio, pero razonablemente cerca a éste y transportado en camiones mezcladores, será clasificado como concreto pre-mezclado. La elaboración y transporte del concreto premezclado, deberá cumplir con las “Especificaciones Standard para Concreto Premezclado de la ASTM, designación C-94”.

LA RESISTENCIA: La variación en la proporción de los componentes de la mezcla afecta a la resistencia del concreto. Es muy relevante que el concreto alcance la resistencia indicada en las especificaciones técnicas, ya que esa será la resistencia óptima para dicha estructura. Para el presente caso del pilar del puente será de 210 kg/cm2. A continuación, se mostrarán los cambios en la resistencia que puede ocasionar la variación de algunos de los componentes de la mezcla de concreto, Sin embargo, para alcanzar dicha resistencia se deberá tener en cuenta los siguientes factores que intervienen en esta propiedad del concreto, tales como:

6.3 FACTORES QUE AFECTAN LA RESISTENCIA DEL CONCRETO  LA RELACIÓN AGUA-CEMENTO(A/C) Donde:

GRÁFICA RELACION A/C VS RESISTENCIA

A= Contenido de agua en la mezcla en kg C= Contenido de cemento en la mezcla en kg De acuerdo con la expresión anterior, existen dos formas de que la relación agua-cemento aumente y por tanto la resistencia del concreto disminuya: aumentando la cantidad de agua de la mezcla o disminuyendo la cantidad de cemento. Esto es muy importante tenerlo en cuenta, ya que en la práctica se puede alterar la relación agua-cemento por adiciones de agua después de mezclado el concreto con el fin de restablecer asentamiento o aumentar el tiempo de manejabilidad, lo cual va en detrimento de la resistencia del concreto pág. 36

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Para el presente caso, como el f’c es de 210 kg/cm2 este dentro del siguiente intervalo para las mezclas

tendremos que considerar una relación a/c que a realizar:

0.50 ≤ a/c ≤ 0.70

 EL AIRE INCORPORADO: El aire incorporado en la mezcla a través de aditivos, tiende a reducir la resistencia en compresión. El aire que queda atrapado (aire atrapado) por una consolidación no adecuada del concreto dentro de los encofrados, tiende a reducir la resistencia.  EL TIPO DE CEMENTO: El tipo de cemento normalmente afecta la velocidad con la cual se logra f'c. A continuación se muestra la descripción de los cementos: Tipos de Cemento Portland Tipo I: el cemento portland tipo I es el normal, usado en la construcción de obras de hormigón en general, viviendas, edificaciones, estructuras etc, se utiliza cuando las especificaciones de construcción, no indican el uso de otro tipo de cemento. Tipo II: El cemento Portland tipo II tienen una resistencia media a los ataques de sulfatos, con o sin calor moderado de hidratación, se usa en obras de construcción en general y en construcciones expuestas a la acción modera de los sulfatos, o que requieren un calor de hidratación moderado, cuando así este consignado en las especificaciones de construcción, por lo general es el cemento utilizado en la realización de tuberías de hormigón y puentes. Su precio es muy similar al cemento portland tipo I. Tipo III: el Cemento Portland tipo III, alcanza una resistencia inicial su resistencia a la compresión a los 3 días, es igual a la resistencia a la compresión en siete días de los cementos tipos I y II.

alta,

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Es usado cuando se necesita un hormigón que debe ser desencofrado antes de los 28 días y recibirá cargas muy pronto, como en el caso de los elementos prefabricados o construcciones de emergencia. Tipo IV: El Cemento Portland tipo IV es usado cuando se necesita un bajo calor de hidratación sin producirse dilataciones durante la etapa de fraguado. El calor desprendido durante la hidratación se produce más lento. Es utilizado en estructuras de hormigón muy grandes, como los diques. Tipo V: El Cemento Portland tipo V es usa en la construcción de elementos y obras que necesiten una resistencia elevada al ataque concentrado de sulfatos y álcalis, como en las alcantarillas, canales de conducción e infraestructuras portuarias. CONCLUSIÓN: Es por eso que de acuerdo al tipo de suelo encontrado en la zona de nuestro proyecto hemos decidido usar un Cemento Tipo II para uso general con moderada resistencia a sulfatos.  LA GRADACIÓN, TEXTURA Y ORIGEN DE LOS AGREGADOS: La gradación influye en la porosidad y la textura superficial afecta la adherencia entre el agregado y la matriz y el tamaño del área adherida. Por ejemplo, el Cemento Tipo III, es de una alta resistencia inicial o de rápido endurecimiento. A la edad de un día los concretos fabricados con Cemento Tipo III exhiben, aproximadamente, una resistencia dos veces mayor que los fabricados con Cemento Tipo I y a los 7 días una resistencia entre 1.2 y 1.5 veces mayor. Los Cementos Tipo II (calor de hidratación moderado y resistencia moderada a los sulfatos) el Tipo IV (de bajo calor de hidratación) y el Tipo V (resistente a los sulfatos) desarrollan resistencia en el tiempo más lentamente que el Tipo I.  LAS CONDICIONES DE HUMEDAD Y TEMPERATURA DURANTE EL CURADO: Debido al proceso continuo de hidratación del cemento, el concreto aumenta su resistencia en el tiempo dependiendo de las condiciones de intercambio de humedad con el ambiente, por ello las condiciones de humedad durante el curado afectan fuertemente la resistencia.

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Curado del concreto

 LA EDAD DEL CONCRETO: Con Cemento Tipo II la resistencia se daría así: Tabla: Porcentajes de dureza de concreto Día

Porcentaje (%)

1

16

2

40

7

65

14

90

28

99 pág. 39

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En esta tabla está claro que las ganancias de endurecimiento del concreto se produce mayormente en los días iniciales después de la colada del mismo, y se obtiene un 90% en tan solo los 14 días y llega a alcanzar un 99% al llegar los 28 días, pero después de estos 28 días el concreto sigue adquiriendo mayor resistencia, pero ya es mínima a comparación de estos días mostrados anteriormente. Después de pasar los 14 días el concreto solo gana un 9% en los demás días hasta llegar a los 28, de ahí en adelante se produce un porcentaje mucho menor de resistencia. No se tiene un estudio exacto en que tiempo el concreto adquiere su resistencia total, pero se supone que después del primer año está casi totalmente el su punto máximo de la resistencia tomada. Se toma como base del diseño la resistencia que se adquiere a los 28 días porque se llega a un 99% cerca de su total resistencia, porque el tiempo es bastante corto en un proyecto utilizaremos la final a los 28 días.  LA VELOCIDAD DE CARGA O DE DEFORMACIÓN: A velocidades de carga muy altas, f'c puede aumentar en un 15% a 20% o más. Por ejemplo cuando la probeta se lleva a la falla en 0.1 a 0.15 segundos, lo que corresponde a una velocidad de carga de unos 2,000 kg/cm2 por segundo, la resistencia del concreto se incrementa en un 15%. Esta velocidad de carga es la que podría esperarse en una estructura rígida durante un sismo intenso.  LAS CONDICIONES DE CURADO: Si sabemos que la resistencia es producto de la reacción química del agua con el cemento, para que se desarrolle todo el potencial de resistencia del cemento debemos mantener suficiente suministro de agua para que el concreto en lo posible esté húmedo, ya que solo así evitaremos pérdida de humedad de la superficie del concreto por evaporación. El curado continuo permite que el concreto desarrolle el máximo de su resistencia potencial; es decir no se debe permitir que el concreto se seque en ningún momento. Si permitimos que el concreto se seque, se detiene por completo la reacción química del agua con el cemento y deja de ganar resistencia. Mojar el concreto después de que se haya secado sólo permite rescatar una pequeña parte de su resistencia potencial. De ninguna manera se va a conseguir recuperar la resistencia que podría tener la mezcla con el curado continuo.  REQUISITOS DE CALIDAD DEL AGUA PARA EL CONCRETO

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El agua que ha de ser empleada en la preparación del concreto deberá cumplir con los requisitos de la Norma NTP 339.088 y ser, de preferencia potable. No existen criterios uniformes en cuanto a los límites permisibles para las sales y sustancias presentes en el agua que va a emplearse. La Norma Peruana NTP 339.088 considera aptas para la preparación y curado del concreto aquel aguas cuyas propiedades y contenidos de sustancias disueltas están comprendidos dentro de los siguientes límites:

Límites permisibles para el Agua de mezcla y de curado Según la Norma NTP 339.088 Descripción

Límite permisible

Sólidos en suspensión (residuo soluble)

5,000

ppm

Máximo

Materia orgánica Alcalinidad (NaCHCO3) Sulfatos (ión SO4) Cloruros (ión Cl-) pH

3 1,000 600 1,000 5a8

ppm ppm ppm ppm

Máximo Máximo Máximo Máximo Máximo

Partes por millón (ppm) es una unidad de medida con la que se mide la concentración. Se refiere a la cantidad de unidades de una determinada sustancia (agente, etc) que hay por cada millón de unidades del conjunto. Si se utiliza aguas no potables, la calidad del agua, determinada por análisis de laboratorio, deberá ser aprobada por la Supervisión.  LIMITACIONES DEL AGUA PARA EL CONCRETO Las sales u otras sustancias dañinas que puedan estar presentes en los agregados y/o aditivos, deberán sumarse a la cantidad que pudiera aportar el agua de mezclado a fin de evaluar el total de sustancias inconvenientes que pueden ser dañinas al concreto, al acero de refuerzo o los elementos metálicos embebidos. La suma total de ion cloruro presentes en el agua, agregado y aditivos, no deberá nunca exceder, expresar en porcentajes en peso del cemento, de los porcentajes indicados a continuación: pág. 41

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Porcentaje de ion cloruro máximo según el tipo de concreto TIPO DE CONCRETO

PORCENTAJE

Concreto preesforzado

0.06 %

Concreto armado con elementos de aluminio o fierro galvanizado

0.06 %

Concreto armado expuesto a la acción de cloruros

0.10 %

Concreto armado sometido a un ambiente húmedo pero no expuesto a cloruros

0.15 %

Concreto armado seco o protegido de la humedad durante su vida por medio de un recubrimiento impermeable

0.80 %

REACCION ÁLCALI – AGREGADO Los agregados es también uno de los factores que influyen en la determinación de la resistencia del concreto, por lo que los efectos que el agregado producirá en el concreto también se debe analizar, por lo que se debe tener en cuenta la reactividad álcali-agregado. Cuando se prevé que el concreto estará en contacto más o menos permanente con agua o humedad (cimientos, pavimentos, pilotes, postes, puentes, alcantarillas, obras hidráulicas, etc.), se recomienda analizar los agregados a utilizar en la elaboración del concreto a fin de establecer si es capaz de reaccionar con los álcalis (iones Na+ y K + ) disueltos en la mezcla.

Se podría pensar en la disminución del cemento, ya que el cemento es uno de los mayores causantes de esta reacción. Si se disminuye el contenido de cemento, este puede reemplazar con adiciones minerales como puzolanas, cenizas volantes, escorias, etc. Estas adiciones permiten el reemplazo del cemento entre 10% y 50% reduciendo la permeabilidad y además obteniendo como beneficio la neutralidad química de la reacción

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6.4 TRABAJABILIDAD Y CONSISTENCIA La trabajabilidad y consistencia del concreto debe tener una compactación satisfactoria cuando el concreto sea colocado y vibrado en obra, y que no tienda a segregar durante el manipuleo, transporte y compactación. La consistencia será determinada por medio del asentamiento (SLUMP) del concreto de acuerdo a la Norma ASTM C143. Cuadro: Características de la consistencia del concreto CONSISTENCIA

SLUMP

TRABAJABILIDAD

MÉTODO DE COMPACTACIÓN

Seca

0” a 2”

Poco trabajable

Vibración normal

Plástica

3” a 4”

Trabajable

Fluida

>5”

Muy trabajable

Vibración ligera chuseado Chuseado

6.5 TRANSPORTE DEL CONCRETO El concreto puede ser transportado por diversos equipos y métodos, todos ellos deben prevenir la segregación y pérdida de materiales garantizando una adecuada calidad del concreto. En el caso de que se haya producido segregación, los materiales serán mezclados nuevamente o se desecharán. El Contratista conservará para la inspección del Supervisor todas las guías de entrega de concreto en obra El concreto será transportado por medio de camiones mezcladores desde el lugar de su preparación hasta donde se ubica la obra, esto se hará lo más rápido posible y usando los métodos adecuados para evitar la segregación o el secado, asegurando que el concreto al momento de la colocación tenga la trabajabilidad requerida.

pág. 43

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VII.

CONCLUSIONES

  

El tamaño máximo nominal del agregado grueso es ¾”. Se ha descrito las condiciones de uso y medio ambiente de la estructura. De acuerdo al tipo de suelo encontrado en la zona de nuestro proyecto hemos decidido usar un Cemento Tipo II



El esfuerzo máximo de compresión en el concreto para graderías de estadio es de 210

 

Se ha descrito las propiedades de los agregados, cemento y demás materiales. El aditivo que vamos a emplear para obtener un concreto autocompactante es el Sikament® - TM 140

VIII.

kg /c m

2

PLAN DE ACTUACIÓN

Para obtener el diseño de mezcla de concreto autocompactante a utilizar en la construcción de pilar de puente en la ciudad de Tumán es necesario elaborar un plan de actuación o procedimientos necesarios a tener en cuenta y en el caso de ensayos a realizar para conocer las propiedades de nuestros agregados y demás componentes de nuestro concreto. El caso de los resultados de ensayos de laboratorio, no corresponden a este informe sino al siguiente, sin embargo en esta parte de este primer informe, se describirá lo que es necesario saber de los materiales y ensayos a realizar.

VIII.1. DE LOS ENSAYOS: Tomando en consideración el tipo de estructura, pilar de concreto armado, es necesario realizar los siguientes ensayos básicos, como: a. b. c. d. e.

Granulometría del Agregado Fino y Agregado Grueso. Contenido de la Humedad del Agregado Fino y Agregado Grueso. Peso Específico y Absorción del Agregado Fino y Agregado Grueso. Peso Unitario Varillado y Peso Unitario Suelto Seco. Abrasión por medio de la Máquina de los Ángeles.

GRANULOMETRIA (ASTM C33) pág. 44

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Una adecuada granulometría de los agregados nos permitirá aportar a nuestro concreto una mayor manejabilidad, resistencia mecánica, etc. CONTENIDO DE HUMEDAD FINO Y GRUESO (ASTM C 566 – 89) El suelo puede contener un grado de humedad lo cual está directamente relacionado con la porosidad de las partículas. La porosidad depende a su vez del tamaño de los poros, su permeabilidad y la cantidad o volumen total de poros. Las partículas del suelo pueden pasar por cuatro estados, los cuales se describen a continuación: TOTALMENTE SECO

PARCIALMENTE SECO SATURADO Y SUPERFICIALMENTE SECO. (SSS). TOTALMENTE HÚMEDO

Se logra mediante un secado al horno a 110°C hasta que los agregados tengan un peso constante. (Generalmente 24 horas). Se logra mediante exposición al aire libre. En un estado límite en el que la muestra de suelo tienen todos sus poros llenos de agua pero superficialmente se encuentran secos. Este estado sólo se logra en el laboratorio. La muestra de suelo está llena de agua y además existe agua libre superficial.

El contenido de humedad influye en las propiedades físicas de una sustancia: en el peso, la densidad, la viscosidad, el índice de refracción, la conductividad eléctrica y en muchas otras. Para determinar este contenido de humedad se utilizan técnicas químicas, termo-gravimétricas o de desecación. Este ensayo es de gran importancia que podríamos saber si nos aporta agua a la mezcla. PESO UNITARIO DEL AGREGADO (NTP 400.017 – 1977) Este ensayo es necesario para determinar la cantidad de agregado que puede ser acomodado en una mezcla de concreto. El pero volumétrico de un agregado es el peso que alcanza un determinado volumen unitario y que varía de acuerdo a condiciones como la forma, granulometría y tamaño máximo. Nos permite comprobar el rendimiento de las mezclas, el contenido de aire y como un indicador del peso unitario del concreto endurecido. Se realizará de acuerdo a:  Peso Unitario Varillado.  Peso Unitario Seco Suelto. pág. 45

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PESO ESPECÍFICO Esta información nos permite hacer una relación entre el peso de los agregados y el volumen que ocupa dentro de la mezcla. Se presentan dos formas: PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN DEL AGREGADO GRUESO

(NTP 400.0211979)

PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN DEL AGREGADO FINO

(NTP 400.0221979)

Es un indicador de calidad y un índice para catalogar el buen o mal comportamiento del material conformante del concreto. Cuando el valor del peso específico es bajo, el material por lo general resulta absorbente y débil. Los valores permisibles de las normas para los agregados son: 2.40-2.80 gr/cm3 ABSORCIÓN Esta información se requiere para balancear las necesidades de agua en la mezcla de concreto. Es la cantidad de agua absorbida por el agregado después de ser sumergido 24 horas en esta, se expresa como porcentaje del peso. Su crecimiento nos permite hacer ajustes necesarios a la cantidad de agua que requiere la mezcla de concreto, de modo que no afecte la resistencia, plasticidad y fragua. ABRASIÓN O DESGASTE DEL AGREGADO GRUESO (ASTM C – 535) A través de este ensayo podemos conocer la durabilidad y la resistencia que tendrá nuestro agregado frente a la acción erosiva del medio, mismas propiedades que aportará a la mezcla de concreto para la fabricación de nuestro elemento a diseñar. Para determinar esta propiedad debemos realizar el ensayo Tambor de los ángeles. FINOS QUE PASA LA MALLA Nº 200 DEL AGREGADO FINO (NTP 400.018 – 1977) Determinar el número de partículas no deseables en nuestro concreto. Tales como las arcillas, los limos, materia orgánica ya que estas producirían cambios volumétricos en nuestra estructura a realizar. Se debe verificar que estas partículas no sobrepasen lo estipulado por las normas técnicas peruanas: NTP 400.013, NTP 400.015, NTP 400.023. pág. 46

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RESISTENCIA DEL CONCRETO (f’c) Las mezclas de concreto se pueden diseñar de tal manera que tengan una amplia variedad de propiedades mecánicas y durabilidad que cumplen con los requerimientos de díselo de la estructura. La resistencia a la compresión del concreto es la medida más común de desempeño que utilizan los ingenieros para diseñar edificios y otras estructuras. La resistencia a la compresión se mide fracturando probetas cilíndricas de concreto en una máquina de ensayos de compresión. La resistencia a la compresión se calcula a partir de la carga y se reporta en unidades libra-fuerza por pulgada cuadrada (psi) o megapascales (MPa) en unidades SI Se utilizará un concreto de alta resistencia con f‘c= 210 kg/cm 2 para el diseño de nuestro elemento estructural, por estar expuesto a un desgaste continuo.

ENSAYO DE CONSISTENCIA

|

1. OBJETIVO Determinar el SLUMP, el cual nos permitirá hallar la fluidez del concreto y con esto su trabajabilidad. 2. DESCRIPCIÓN El equipo consta de un cono de Abrams el cual tiene las siguientes medidas: base menor 10 cm, base mayor 20 cm, y una altura de 30 cm. En necesario también utilizar una varilla de acero, con la cual se realizaran los golpes en cada capa. 3. PROCEDIMIENTO

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Consiste en verter el concreto al cono de Abrams, teniendo en cuenta que este vertido se realice a través de tres capas, de tal manera que a cada capa se le aplique 25 golpes, luego se procede a retirar el cono de Abrams, y se procede a determinar el revenimiento. Para un concreto AUTOCOMPACTANTE, al retira el cono se deberá observará a la mezcla derrumbarse, de tal manera que la diferencia entre la altura del molde y la altura de la mezcla fresca se denomina revenimiento o slump, y para un concreto AUTOCOMPACTANTE debe ser aproximadamente 20 cm.

ENSAYO DEL ANILLO JAPONES 1 DESCRIPCION El ensayo de escurrimiento con el anillo japonés J-Ring en inglés.Para la realización del ensayo se utiliza el cono de abrams (con la particularidas de que no tiene placas de apoyo para los pies), la placa que se usa para el ensayo de escurrimiento y un anillo de barras se muestra a continuación. A lo largo de la circunferencia del anillo correspondiente a un diámetro de 300 mm, se disponen una serie de barras lisas equidistantes entre sí, de longitud 100 mm; 16 barras de 12 mm de diámetro si el tamaño máximo del arico es menor o igual a 20 mm, o 12 barras de 28 mm de diámetro si el tamaño máximo del agregado es mayor de 20 mm. 2 OBJETIVO Tiene por objetivo evaluar la resistencia al bloqueo o capacidad de paso del CAC a través de barras de armadura, en condiciones de flujo libre. pág. 48

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3

PROCEDIMIENTO

El procedimiento es análogo al descrito para el ensayo del escurrimiento, con la salvedad de que en esta ocasión se coloca el anillo concéntricamente al cono. Los parámetros que se obtienen son el dJF y TJ50, que son el diámetro final de la torta del concreto y el tiempo que tarda el concreto en alcanzar un diámetro de 50cm, como en el ensayo de escurrimiento. Además, se mide la altura de la masa de concreto en la parte interna y externa del anillo (por diferencia entre el borde superior del anillo y la superficie del concreto). H1 y H2 respectivamente, con dichas alturas se calcula el coeficiente de bloqueo CbE mediante la expresión:

CbE=100.( H 2/ H 1) Se observa detenidamente si produce segregación, así como la posible exudación de la pasta en la zona perimetral, o al mayor concentración de agregado grueso en la zona central de la masa de concreto. Habitualmente este ensayo complementa al ensayo de escurrimiento y la instrucción vigente recomienda que la diferencia entre los diámetros de escurrimiento sin y con anillo no sea superior a 50mm.

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OTROS ENSAYOS ESPECIALES:

Los ensayos más aceptados para el control y ciclo de diseño son los siguientes:

ENSAYO DE LA CAJA EN L 1. OBJETIVO El procedimiento se emplea para evaluar la habilidad del concreto para pasar entre las armaduras. La prueba permite determinar valores que cuantifican el bloqueo y el flujo del concreto después de pasar entre las armaduras. 2. DESCRIPCIÓN El equipo consta de una parte vertical, con capacidad de aproximadamente 12 litros, que conecta con un canal horizontal a través de una abertura que tiene la misma dimensión que la sección transversal interna del canal. Detrás de la puerta se colocan armaduras de acero con una determinada pág. 50

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distribución o separación. Los espacios y la cantidad de refuerzo se definen dependiendo del tamaño máximo del árido y /o de las condiciones reales de aplicación del concreto. 3. PROCEDIMIENTO Consiste en medir el tiempo en que el concreto llega a una distancia longitudinal de 20 cm y de 40 cm y medir las alturas H1 y H2 con la mezcla en reposo. Con las alturas H1 y H2 se determinan las alturas h1 y ha, cuya razón h2/h1 define el denominado COEFICIENTE DE BLOQUEO. Los tiempos medidos en 20 cm y 40 cm cuantifican la fluidez del concreto después del obstáculo. No obstante, cabe señalar que estos tiempos no son representativos de la fluidez del concreto cuando ocurren efectos de bloqueo, dado que ello supone un freno en el árido grueso resultando que las mezclas que pasan tienen mucha más pasta que el concreto retenido en la caja. Lo más significativo es la colocación de 5 rejillas, separadas por 110 mm a lo largo del canal, constituidas por 4 barras horizontales de 20mm de diámetro. Cuando se utiliza este aparato, sólo se miden las alturas a lo largo del canal sin ninguna determinación de tiempos.

4. INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS Y VALORES TÍPICOS: Los tiempos medidos en la caja en L (es decir, T20 y T40) cuantifican la velocidad de flujo a través de la barrera. Por otro lado, el coeficiente de bloqueo (CB=H2/H1), es un buen indicador de la habilidad para pasar por aperturas estrechas, que incluye la capacidad de deformación y la resistencia al bloqueo. pág. 51

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El ensayo permite también evaluar la resistencia al bloqueo y la estabilidad de la muestra de concreto, por observación visual. En los casos en que se aglomeren o acumulen áridos detrás de la rejilla de armadura, se considera que se produce bloqueo.  OBSERVACIONES: El uso de este ensayo es muy frecuente. Es muy adecuado para el laboratorio y quizá también para la misma obra. Evalúa conjuntamente la capacidad de relleno y de paso del concreto Tremie, y cualquier falta grave de estabilidad (segregación) puede detectarse visualmente.

ENSAYO DE EMBUDO EN V 1 OBJETIVO Evalúa la capacidad de fluir del concreto fresco. Se rellena el molde de forma de embudo, de una sola vez y sin compactar, se quita la trampilla inferior y se deja caer al concreto libremente, de manera continua y sin interrupciones. Se mide el tiempo que tarda en caer toda la muestra. Cuantifica la deformabilidad del concreto en estado fresco que se relaciona con la capacidad del concreto para acomodarse a la geometría del encofrado. 2 DESCRIPCIÓN Estudios experimentales pusieron de manifiesto que en el flujo de concreto por un embudo, ir reduciendo la sección transversal de la salida aumentaba el riesgo de bloqueo por el contacto entre los áridos gruesos, siendo un indicativo de la necesidad de mejorar la viscosidad. El ensayo tiene por tanto como objetivo evaluar la habilidad de fluir del concreto en áreas restringidas en dirección vertical y bajo su propio peso, cualificando la tendencia a la segregación y al bloqueo, mediante observación de la variación de la velocidad de flujo.

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3 PROCEDIMIENTO El ensayo consiste en llenar el embudo con la muestra representativa de Concreto Tremie de forma continua y sin compactación alguna. Seguidamente, se abre la compuerta y en ese instante se comienza a medir el tiempo que tarda el volumen total de concreto en fluir a través de la apertura. El tiempo de flujo en segundos (Tv) es la principal medida obtenida de este ensayo. Es aconsejable medir el tiempo de flujo al menos 2 veces en menos de 5 minutos, y obtener la media. Se puede observar la naturaleza del flujo del concreto a través del fondo para tener una idea del bloqueo producido. Respecto a la estabilidad, un flujo continuo sin interrupción se traduce en ausencia de segregación y/o bloqueo.

ENSAYO DE LA CAJA EN U 1

OBJETIVO

Este ensayo, se emplea para evaluar la habilidad o facilidad para el relleno de un determinado volumen. pág. 53

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El procedimiento consiste en medir la altura que alcanza el concreto después de pasar por un obstáculo constituido por armaduras de acero. Tal altura es denominada altura de relleno y puede ser un indicativo del grado de compactibilidad del concreto después de fluir a través del obstáculo. Cuando la altura del relleno del concreto es >30 cm, se estima que el concreto tiene una buena habilidad de relleno. Este método parece ser bastante eficiente para evaluar la habilidad del relleno de Concreto Tremie; sin embargo no evalúa la deformabilidad sin restricción, el bloqueo y la segregación, y por lo tanto se precisa de otros métodos complementarios.

2 DESCRIPCIÓN La caja en U consiste en un recipiente dividido en dos zonas separadas mediante una compuerta La caja con base recta es más fácil de fabricar y es más exigente debido a la presencia de dos esquinas. En ambos casos, hay una puerta deslizante de separación en el fondo, y en la zona de paso se colocan varias barras de armadura. 3 PROCEDIMIENTO Consiste en llenar uno de los compartimentos y seguidamente abrir la compuerta, dejando al concreto fluir, pasando al otro compartimento a través del obstáculo constituido por las varillas de acero, que simulan la armadura. Se mide la altura (H) que alcanza el concreto en el compartimento que inicialmente estaba vacío, desde la base de la vasija hasta la superficie libre del concreto.

 Observaciones: Se trata de un ensayo fácil de realizar, aunque el equipamiento puede resultar difícil de fabricar, en especial el de base circular.

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Este método parece ser bastante eficiente para evaluar la habilidad de paso del concreto, si bien, como se ha visto en el punto anterior, hay que ser cuidadoso con su interpretación. Sin embargo no evalúa bien la deformabilidad sin restricción y resulta complicado observar la segregación, por lo que precisa de otros métodos complementarios. VIII.2. SELECCIÓN DE MATERIALES VIII.2.1. CEMENTO El cemento que se usará para el proyecto que deberá cumplir con conformidad en todos los aspectos con la Norma ASTM C150 Clase tipo I, II, III, IV y V. Además también por lo especificado en la Norma Técnica Peruana 334.009. La norma ASTM C150/C150M nos da las especificaciones para 8 tipos de cemento, pero la NTP 334.009 que se basa en el primero y que rige a nuestro país y por lo tanto a nuestra obra de concreto armado, nos describe los siguientes tipos de concreto:

TIPO TIPO II • Para uso general que no requiera propiedades especiales especificadas para cualquier otro tipo. TIPO TIPO II II • Para uso general, y específicamente cuando se desea moderada resistencia a los sulfatos. TIPO TIPO II(MH) II(MH) • Para uso general, y específicamente cuando se desea un moderado calor de hidratación y moderada resistencia a los sulfatos;. TIPO TIPO III III • Para ser utilizado cuando se requiere altas resistencias iniciales. TIPO TIPO IV IV • Para usar cuando se desea bajo calor de hidratación. TIPO TIPO V V • Para usar cuando se desea alta resistencia a los sulfatos. pág. 55

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Como podemos observar, la selección del cemento dependerá de las propiedades que se necesitan para nuestro concreto, y este a su vez de las condiciones químicas y mecánicas del suelo. Es por eso que de acuerdo al tipo de suelo encontrado en la zona de nuestro proyecto hemos decidido usar un Cemento Tipo II para uso general con moderada resistencia a sulfatos. Condiciones de almacenamiento del Cemento en obra  Todas las instalaciones para almacenamiento estarán sujetas a la aprobación del Supervisor y tendrán fácil acceso para su inspección e identificación. Cada remisión de cemento se almacenará separadamente y el Contratista usará las remesas en el orden en que se reciban.  El cemento será almacenado en sitios diseñados para este propósito o en estructuras a prueba de intemperie, secas y adecuadamente ventiladas con los pisos situados de 5 a 10 cm sobre el nivel del terreno, tomando las provisiones necesarias para prevenir la absorción de humedad.

El cemento no debe estar expuesto a la humedad y el sol.  El cemento será transportado de la fábrica al lugar de la obra, de forma tal que no esté expuesto a la humedad y el sol.  Tan pronto llegue el cemento a obra será almacenado en un lugar seco, cubierto y bien aislado de la intemperie, se rechazarán las bolsas rotas o con cemento en grumos.  Si se diera el caso de utilizar cemento de diferentes tipos, se almacenarán de manera que se evite la mezcla o el empleo de cemento equivocado. pág. 56

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 La altura máxima que se debe alcanzar al apilar el cemento es de 10 bolsas, para evitar que las bolsas inferiores se compriman y endurezcan. Las rumas deben estar lo más juntas posibles dejando la menor cantidad de vacíos entre ellos.  Si el cemento a usarse permaneciera almacenado por un lapso mayor de 30 días, se tendrá que comprobar su calidad mediante ensayos con testigos de concreto.

Ejemplo de cómo se debe proteger al cemento VIII.2.2. AGREGADOS Los agregados para nuestro concreto rheoplástico deberán cumplir las especificaciones que rigen la Norma Técnica Peruana 400.037, y otros requerimientos de la ASTM C305 en la que se basa la primera. Esta norma, nos brinda la información para tanto el agregado fino como el grueso a emplear en el concreto. VIII.2.2.1. Agregado fino  El agregado fino será arena natural y limpia que tenga granos sin revestir, resistente, fuerte y dura; libre de cantidades perjudiciales de polvo, terrones, partículas blandas o escamosas, esquistos, álcalis, ácidos, materia orgánica, greda u otras sustancias dañinas. pág. 57

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 No debe tener más de 5% de arcilla o limos, ni más de 1,5% de materias orgánicas.  Sus partículas deberán ser uniformes y cumplir con las norma establecida según NTP 400.037-2001 y su gradación debe satisfacer las especificaciones ASTM-C-33-99.  Los agregados finos sujetos al análisis que contengan impurezas orgánicas y que produzcan un color más oscuro que el normal serán rechazadas sin excepción.  Deberá estar graduado dentro de los límites indicados en la Norma NTP 400.037 Es recomendable tener en cuenta lo siguiente:  La granulometría seleccionada deberá ser continua, con valores retenidos en las mallas N° 4, N° 8, N° 16, N° 30, N° 50, y N° 100 (serie Tyler).  El agregado no deberá retener más del 45% en 2 tamices consecutivos cualesquiera.  En general, es recomendable que la granulometría se encuentre dentro de los siguientes límites: Tamiz 3/8 de Pulg.

Porcentaje que Pasa 100

N°. 4

95 a 100

N°. 8

80 a 100

N°. 16

50 a 85

N°. 30 25 a 60 N°. 50 05 a 30 N°. 100 0 a 10 Tabla de límites recomendables para la granulometría de agregado fino  El módulo de Fineza Recomendable estará entre 2.3 y 3.1  El agregado debe estar dentro de los límites recomendados por las Tablas 2, 3, 4, 5 de la NTP 400.037.  Para nuestro concreto se seleccionó el agregado fino, conocido comercialmente como arena Gruesa. Con un tamaño máximo de 5mm obtenidos desde cantera.

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VIII.2.2.2. Agregado grueso Las especificaciones a considerar para la selección del Agregado grueso serán:

 El agregado grueso está constituido por rocas graníticas, dioríticas y sieníticas. Puede usarse piedra partida en chancadora o grava zarandeada de los lechos de los ríos o yacimientos naturales.

 Deberá ser limpio y libre de polvo u otras sustancias perjudiciales y no contendrá piedra desintegrada, mica o cal libre. La forma de las partículas de los agregados deberá ser dentro de lo posible redonda cúbica.  Puede usarse piedra partida en chancadora o grava zarandeada de los lechos de los ríos o yacimientos naturales.  Excepto lo permitido en la sección pertinente del ACI-318, el tamaño máximo nominal del agregado no será mayor que un quinto de la separación menor entre los lados de los encofrados del elemento en el cual se va a vaciar el concreto; ni mayor de tres cuartas partes del espaciamiento libre mínimo entre varillas individuales o paquetes de varillas de refuerzo proyectado.  La forma de las partículas de los agregados deberá ser dentro de lo posible redonda cúbica.  El contenido de sustancias nocivas en el agregado grueso no excederá los siguientes límites expresados en % del peso de la muestra:

 Granos de arcilla : 0,25 %  Partículas blandas : 5,00 %  Partículas más finas que la malla # 200 : 1,0 % pág. 59

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 Carbón y lignito : 0,5 %

 El agregado grueso, sometido a cinco ciclos del ensayo de estabilidad, frente al Sulfato de sodio tendrá una pérdida no mayor del 12%.  El agregado grueso sometido al ensayo de abrasión de los Ángeles, debe tener un desgaste no mayor del 50%.  Para el tamaño máximo nominal:

En general deberá estar de acuerdo con las normas ASTM C-33-61T, y teniendo en consideración que este debe ser como parámetros máximos los siguientes:

o

1/3 del peralte de losas,

o

1/5 de la menor dimensión de caras entre encofrados

o

3/4 del espacio libre mínimo entre barras de refuerzo, decidimos adoptar un tamaño máximo de 3/4”.

 La gradación del agregado grueso será continua, conteniendo partículas donde el tamaño nominal hasta el tamiz # 4, debiendo cumplir los límites de granulometría establecidos en las especificaciones ASTM-C-33.

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El agregado grueso, sometido a cinco ciclos del ensayo de estabilidad o inalterabilidad, frente al Sulfato de sodio tendrá una pérdida no mayor del 12%. El agregado grueso sometido al ensayo de abrasión en la máquina de los Ángeles, debe tener un desgaste no mayo del 50%. VIII.2.2.3. Almacenamiento de agregados

En En la la zona zona de de fabricación fabricación del del concreto, concreto, se se almacenarán almacenarán en en forma forma adecuada adecuada :: evitar evitar su su deterioro deterioro oo contaminación contaminación con con sustancias sustancias extrañas. extrañas. Se Se descargarán descargarán de de modo modo de de evitar evitar segregación segregación de de tamaños. tamaños. Los Los agregados agregados almacenados almacenados en en pilas pilas oo tolvas, tolvas, estarán estarán protegidos protegidos del del sol, sol, para para evitar evitar su su calentamiento. calentamiento. Cualquier Cualquier material material que que se se haya haya contaminado contaminado oo deteriorado, deteriorado, no no será será usado usado para para preparar preparar concreto. concreto. Prevencion Prevencion de de una una segregación segregación (separación (separación de de las las partes partes gruesas gruesas de de las las finas) finas) oo contaminación contaminación excesiva excesiva con con otros otros materiales materiales oo agregados agregados de de otras otras dimensiones. dimensiones. El El Ingeniero Ingeniero Residente Residente hará hará muestreos muestreos periódicos periódicos para para la la realización realización de de ensayos ensayos de de rutina rutina referidos referidos aa la la limpieza limpieza yy granulometría. granulometría.

La La arena arena deberá deberá dejarse dejarse drenar drenar hasta hasta que que se se haya haya llegado llegado aa un un contenido contenido de de humedad humedad uniforme. uniforme.

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VIII.2.3. AGUA El agua es un elemento fundamental en la preparación del concreto, estando relacionado con la resistencia, trabajabilidad y propiedades del concreto endurecido. El agua que se emplearán en la preparación del concreto y curado del mismo será preferiblemente potable, cumpliendo los requisitos de la norma INTINTEC 334.088. 



 

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El agua que se usa para mezclar concreto deberá estar limpia y libre de cantidades perjudiciales de aceites, álcalis, sales, materiales orgánicos y otras sustancias que puedan ser dañinas para el concreto. Podrá emplearse agua no potable en la elaboración del concreto, siempre que se demuestre que la resistencia del concreto que se obtiene al utilizarla, no es menor que el 90% de la resistencia que se esperaría del concreto elaborado con agua potable. Si el Supervisor lo requiere, el agua se probará comparándola con agua destilada La cantidad de agua a utilizarse en las mezclas de concreto es muy importante. Cuando la mezcla no es manejable y se incrementa la cantidad de agua, se pierden propiedades importantes del concreto. No debe presentar espuma cuando se agita. No debe utilizarse en otra cosa antes de su empleo en la construcción. El agua de mar no es apropiada para la preparación del concreto debido a que las sales que contiene pueden corroer el fierro.

VIII.2.4. ADITIVOS Se denomina aditivo a las sustancias añadidas a los componentes fundamentales del concreto con el propósito de modificar alguna de sus propiedades y hacerlo mejor para el fin que se destine. USO DE LOS ADITIVOS: Como componentes del concreto se añaden durante el mezclado a fin de: Modificar una o algunas de sus propiedades a fin de permitir que sean más adecuados al trabajo que se está efectuando. Facilitar la colocación del concreto. Reducir los costos de operación.

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Para mejorar la resistencia y trabajabilidad del concreto es recomendable utilizar los aditivos plastificantes y súper plastificantes. Si se quiere incrementar el tiempo de reacción del cemento durante el vaciado de estructuras grandes o contrarrestar la fragua rápida que se presenta en climas cálidos, se deben utilizar aditivos retardadores. No puede realizarse el empleo de aditivos en la obras, sin la autorización previa del responsable de la supervisión. Deberán cumplir con los requisitos de la norma NTP 339.086 o ASTM indicadas. Los aditivos deberán ser del mismo tipo, marca, composición, concentración que los utilizados para la selección de las proporciones de la mezcla. Deberán emplearse después de evaluar sus efectos, bajo las condiciones similares a los de obra.  Dado que el concreto que usaremos es un concreto autocompactante, se deberá buscar con algún aditivo reductor de agua de alto rango. Entonces buscando productos en una de las grandes empresas de Aditivos como es Sika, esta nos ofrece el siguiente producto: Sikament® - TM 140 Descripción Sikament - TM 140 es un aditivo líquido, color café, compuesto por un polímero naftenico. Superplastificante, reductor de agua de alto poder y economizador de cemento. No contiene cloruros.

CAMPOS DE APLICACIÓN Sikament - TM 140 tiene tres usos básicos: Como superplastificante:  Adicionándolo a una mezcla de consistencia normal se consigue fluidificar el concreto o mortero facilitando su colocación y su bombeabilidad en elementos esbeltos densamente armados y en la construcción de estructuras civiles prefabricadas.  Permite recuperar el asentamiento del concreto premezclado sin alterar sus tiempos de fraguado ante demoras en la colocación del mismo. Como reductor de agua de alto poder: pág. 63

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 Adicionándolo disuelto en la última porción del agua de amasado permite reducir, de acuerdo con la dosis usada, hasta un 30% del agua de la mezcla, consiguiéndose la misma manejabilidad inicial y obteniéndose un incremento considerable de las resistencias a todas las edades. Sikament - TM 140 es ideal para la elaboración de prefabricados y concretos de altas resistencias finales. Mediante su uso la impermeabilidad y durabilidad del concreto o mortero se ven incrementadas notablemente. Como economizador de cemento:  Se puede aprovechar la reducción del agua lograda, para disminuir el contenido de cemento y hacer más económico el diseño de las mezclas especialmente aquellas de consistencia fluida como bombeable, tremie y contech.  Sikament - TM 140 puede ser usado como superplastificante en concretos elaborados con adiciones de Sika Fume (micro silica).

VENTAJAS

El Sikament - TM 140 proporciona los siguientes beneficios tanto al concreto fresco como al concreto endurecido.

Como súper plastificante:  Mejora considerablemente la trabajabilidad de la mezcla.  Facilita el bombeo y colocación del concreto a mayores alturas y a distancias más largas.  Disminuye el riesgo de cangrejeras en el concreto de estructuras densamente armadas y esbeltas.  Mejora considerablemente el acabado del concreto y reproduce la textura de la formaleta.  Se puede emplear para recuperar el asentamiento perdido en el concreto premezclado ya que no retarda el fraguado del mismo en climas medios y fríos.  Evita la segregación y disminuye la exudación del concreto fluido.  Disminuye los tiempos de vibrado del concreto.  Puede redosificarse el material hasta completar una dosis del 2% del peso del cemento sin alterar la calidad. Como reductor de agua de alto poder:  Aumenta la resistencia inicial del concreto hasta un 80% aproximadamente. Incrementa la resistencia final del concreto en un 40% aproximadamente a los 28 días de edad.  Reduce considerablemente la permeabilidad del concreto, aumentando su durabilidad.  Densifica el concreto y mejora su adherencia al acero de refuerzo.  Reduce en alto grado la exudación y la retracción plástica. pág. 64

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 Gran economía en los diseños por la reducción de cemento alcanzable

IX.

ANEXOS

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